CD40在胃癌中的研究進展

何玉龍（綜述），陳 琳（審校）

（廣西壯族自治區人民醫院化療二區，南寧 530021）

胃癌是我國最常見的惡性腫瘤之一，占消化道腫瘤的50%～60%，病死率居各種惡性腫瘤之首，近20年來呈明顯上升和“年輕化”的趨勢，嚴重危害了人類的健康，但因缺乏特異性的初篩指標以及早期癥狀不明顯，大多數患者在就診時已經處于進展期，傳統手術根治及放化療對進展期胃癌的療效仍不理想，因此，迫切需要引進新的治療方法。免疫治療以其糾正患者的免疫缺陷、啟動自身特異性或非特異殺瘤作用，建立有效免疫應答而成為胃癌治療中一種有希望的途徑。該方法在腫瘤抗原性較強的腫瘤，如黑素瘤、腎細胞癌中研究的較多，取得的臨床效果也帶給了人們很高的期望，而對免疫原性較弱的胃癌，還處于細胞及動物模型階段，臨床研究報道比較少見［1］。

CD40在腫瘤細胞上的表達引起了學者極大的關注，研究發現CD40分子激發不僅可直接作用于腫瘤細胞，其介導的信號還可在多個環節影響腫瘤的發生、發展。鑒于此，干預CD40信號成為了腫瘤免疫治療新的研究方向。現就CD40系統在胃癌中的研究予以綜述。

1 CD40和CD40L的生物學特性

CD40與CD40L是一對互補跨膜糖蛋白，分別屬于腫瘤壞死因子受體（tumor necrosis factor receptors，TNFR）和腫瘤壞死因子（tumor necrosis factor，TNF）超家族成員。近年研究發現，CD40廣泛表達于B細胞、造血祖細胞、單核細胞、巨噬細胞、內皮細胞、樹突狀細胞、上皮細胞、血小板及一些腫瘤細胞。業已在多種腫瘤組織和腫瘤細胞檢測到CD40分子的表達，如上皮性腫瘤（膀胱癌、頭頸鱗狀細胞癌、鼻咽癌、直腸癌、卵巢癌、肝癌、乳腺癌、皮膚癌、輸尿管腫瘤、子宮腫瘤）、血液系統腫瘤（慢性淋巴細胞白血病、急性淋巴細胞白血病、多發性骨髓瘤、急性髓細胞性白血病等）以及一些軟組織肉瘤［2］。在生理狀態下，CD40表達量很低，但在病理情況下CD40的表達會明顯上調［3］。

研究發現，CD40分子在腫瘤細胞上表達有突變體，而不同于正常細胞，該突變體與抗體的結合能力與野生型CD40截然不同，提示CD40分子突變體特異性地表達于腫瘤組織［4］。

CD40分子的天然配體CD40L，也稱CD154，腫瘤壞死因子相關激活蛋白。CD40L主要表達于活化的T細胞表面，特別是活化的CD4+T細胞。CD40L分為可溶性及膜結合性兩型，均可與CD40結合，發揮其生物學效應。晶體衍射分析證明，可溶性膜外端以三聚體的形式存在，且已證實，三聚體結構是可溶性CD40L發揮功能的前提。

2 應用CD40系統進行腫瘤免疫治療的機制

CD40-CD40L是體內特異性免疫反應系統重要的一對共刺激分子，參與細胞免疫及體液免疫，而且，利用CD40L與其結合還可起到直接的治療作用。

2.1 與免疫系統的作用

2.1.1 誘導樹突狀細胞（dendritic cells，DCs）的活化腫瘤抗原必須經過DCs加工處理后，與主要組織相容性復合體（major histocompatibility complex，MHC）結合，形成MHC-抗原肽復合物，被T細胞表達的抗原特異性受體識別，才能產生抗原特異性激發信號，而MHC-抗原肽復合物在DCs上的表達是其他抗原遞呈細胞細胞的10～100倍，故誘導DCs的活化，將改善腫瘤細胞的功能，而CD40分子激活（包括可溶性CD40L即sCD40L、CD40L轉基因細胞和激發型CD40單克隆抗體）是激發髓系DCs活化成熟的經典方法。而且CD40激發的DCs在發揮強大的激發腫瘤特異性免疫應答作用的同時，可以有效地拮抗腫瘤微環境中存在的白細胞介素10（interleukin-10，IL-10）、轉化生長因子β、血管內皮生長因子等因子的抑制效應，利于DCs的分化成熟和功能的發揮［5］。

2.1.2 促進細胞因子分泌 CD40交聯后上調TNF-α、TNF-β、IL-12、干擾素 γ （interferon-gamma，IFN-γ）等來調節免疫識別和應答。TNF-α、TNF-β 可以增加腫瘤細胞的抗原性，選擇性抑制特異性異型細胞及增強效應T細胞的殺傷作用;IL-12可調節CD4

+T細胞向輔助性T1細胞分化;IFN-γ主要的作用為上調MHC分子的表達和激活巨噬細胞，可抑制腫瘤細胞增殖，誘導自然殺傷細胞、細胞毒性T淋巴細胞等殺傷細胞，協同IL-2增強淋巴因子激活的殺傷細胞的活性，上調瘤細胞上的MHCⅠ類分子表達，增強對殺傷細胞的敏感性。

2.2 對腫瘤的直接作用 CD40抑制腫瘤細胞生長，是通過對腫瘤細胞的細胞周期阻斷和（或）誘導凋亡產生的。CD40與特異性CD40L結合后引起CD40分子多聚化，導致結合在CD40胞質區兩個保守互補區的TNF受體相關因子的寡聚化，通過TNF受體相關因子結合而間接活化半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶，從而啟動細胞凋亡;TNF受體相關因子結合反過來也能摹集TNF受體相關死亡域蛋白，或通過其他表達死亡域的TNFR分子接頭蛋白（如TNFR1、Fas）啟動細胞凋亡;同時，CD40/CD40L間的相互作用可阻斷腫瘤細胞的細胞周期，尤其是S或G2～M期［6］。

3 CD40系統與胃癌的發生發展

Lollini等［7］提出了一個假設，CD40在腫瘤發生發展的不同階段有著不同的作用。CD40因其凋亡前活性和引起免疫反應的能力能阻止腫瘤的發生，但隨著腫瘤的形成和免疫防御的喪失，CD40又能促進腫瘤浸潤和轉移有關基因的表達，而惡化患者的預后。Yamaguchi等［8］研究發現，CD40的表達可能導致胃癌細胞對Fas途徑或化療藥物誘導的凋亡反應下降、胃癌細胞活力上升、生存期延長。Futagami等［9］報道，系膜細胞CD40L的表達在胃癌發生、發展過程中起重要作用，認為CD40L對COX-2的表達有協同作用，其通過進一步升高血管內皮生長因子水平促進胃癌的發生發展。隨后的一項研究也證實以上結論［10］。Mackey等［11］通過抗體封閉小鼠CD40或將小鼠CD40基因剔除，發現兩者均可使DCs激活T細胞的作用喪失，而T細胞應答能力的下降或缺失，正是腫瘤免疫逃逸的機制之一。Kim等［12］發現CD40的激活增加AGS細胞株的凋亡，提示CD40表達可能在機體對胃癌的主動防御機制中有一定作用。

不同的 CD40激活形式，可引起不同效應。Qi等［13］研究發現，血管內皮生長因子協助 sCD40L促進AGS細胞擴散，而CD40激發型單克隆抗體5C11引起細胞凋亡。

4 CD40在胃癌中的表達及意義

4.1 CD40、CD40mRNA在胃癌組織中的表達 Li等［14］研究發現，胃癌組織中 CD40異常表達，且與腫瘤的侵襲、轉移等生物學行為密切相關。高CD40表達者更易發生局部浸潤和肝轉移［15］。另一項研究［16］采用反轉錄聚合酶鏈反應技術發現CD40mRNA在胃癌組織中的陽性表達率為72.7%，而在癌旁正常組織中無表達，提示在臨床和病理學檢查過程中，對胃鏡活檢標本進行CD40蛋白和（或）CD40mRNA檢測及分析，可能有助于胃癌的早期診斷、良惡性程度及腫瘤轉移的判斷，對外科手術選擇及預后判斷有一定的指導意義。

4.2 CD40、CD40mRNA在胃癌細胞株的表達 Li等［17］用直接免疫熒光分析顯示，CD40分子在胃癌BGC-823、HGC-27、SGC-7901 及 AGS細胞株中有不同程度的表達，其中強陽性表達株為胃癌AGS細胞株;利用反轉錄聚合酶鏈反應方法檢測，僅AGS細胞株存在CD40mRNA。

4.3 血清CD40和CD40L在胃癌患者中的表達 黃循波等［18］采用酶聯免疫吸附測定方法，檢測42例胃癌患者血清CD40和CD40L，并與同期正常者血清標本40例對照，未能得出CD40和CD40L與病理類型、病理分期及TNM分期間有顯著相關性。但Li等［14］研究發現，外周血sCD40L水平與胃癌生物學行為密切相關，檢測胃癌患者血清sCD40L水平有助于評估胃癌浸潤深度、淋巴結轉移程度、TNM分期及預后。

4.4 CD40分子突變體在胃癌組織中的表達 趙偉慶等［4］應用免疫組化技術檢測結果顯示CD40分子突變體在胃癌組織中的陽性表達率為55.1%，其表達與腫瘤浸潤深度、淋巴結轉移、TNM分期有關，陽性表達提示預后不良。

5 CD40與胃癌的生物治療

5.1 CD40信號與腫瘤疫苗 當前人類正在廣泛研究主動特異性腫瘤疫苗，腫瘤抗原的呈遞是關鍵步驟，因DCs在體內強大的抗原呈遞功能，使DCs疫苗成為這類研究的主要內容。由于異質性的存在和腫瘤的免疫逃逸，針對單一抗原制備的疫苗取得的治療效果有限，臨床上常采用DCs-胃癌細胞融合疫苗，這樣就可以針對較多的腫瘤抗原。Homma等［19］將DCs-胃癌細胞融合疫苗治療1例75歲的胃癌切除術后胃癌擴散并有腹水患者，6周后腹水及雙下肢水腫明顯減輕，血清癌胚抗原也比治療前有所下降。Kanazawa等［20］為了脫離腫瘤患者體內的免疫抑制狀態，將 DCs-胃癌細胞融合疫苗通過胃鏡注入到2例晚期胃癌患者的腫瘤中，使其中1例出現腫瘤標志物和腹水減少。

CD40介導的信號因其對DCs分化成熟的促進和具有增強機體抗腫瘤免疫應答的廣譜作用，在DCs疫苗制備和功能的發揮上有著不可忽視的作用。在嚴重聯合免疫缺陷小鼠體內也發現，阻斷CD40信號能抑制腫瘤疫苗發揮抗腫瘤作用，CD40－小鼠不能有效介導抗腫瘤作用。Baylor大學醫學院的研究人員發現［21］，CD40蛋白能夠重新設定腫瘤疫苗生物鐘，大幅提高腫瘤疫苗的功效。CD40是T細胞表面蛋白中活化樹突狀細胞能力最強的物質，通過修飾T細胞，使其表達更多的CD40，能大大延長DCs在淋巴結內的活化時間。因此，CD40系統與DCs間的相互作用為DCs疫苗的制備和應用提供了新思路。

5.2 CD40激發型單克隆抗體與胃癌 Li等［17］采用四甲基偶氮唑鹽（MTT）微量酶反應比色法檢測CD40激發型單抗5C11對胃癌AGS細胞株的生長抑制效應顯示，5C11濃度在0.5～20 mg/L范圍內，隨著時間延長、劑量增加，抑制作用逐漸增強;利用倒置相差顯微鏡觀察5C11作用于AGS細胞后引起的細胞形態變化，24 h時細胞變圓、變小，48 h時出現脫落，72 h時細胞脫落、漂浮。5C11對胃癌AGS細胞株的生長抑制有顯著作用，雖然目前尚在細胞或動物模型階段，已顯示出良好的前景。

5.3 CD40L與胃癌 Immunex Corp的重組人可溶性CD40L三聚體（商品名:Avrend）已通過臨床Ⅰ期驗證，基本應用原理是基于CD40信號對DCs的促成熟作用，過繼回輸DCs并輔以其他細胞因子或過繼T細胞治療。

龐雪芹等［22］利用MTT檢測不同濃度的sCD40L對AGS胃癌細胞株的影響，確定sCD40L 2 μg/mL為最佳干預濃度，用以與胃癌細胞株AGS和BGC-823共育，發現sCD40L對CD40高表達的AGS細胞有明顯的抑制作用，其機制是使細胞周期阻滯，但實驗未能發現sCD40L對CD40弱表達的BGC-823細胞的細胞周期有影響，也未能發現sCD40L引起兩者有明顯的凋亡變化。但 Qi等［13］研究發現，sCD40L促進AGS細胞擴散。

5.4 CD40與胃癌化療 Li等［17］研究發現，5C11 可增加IFN、氟尿嘧啶對AGS細胞的生長抑制效應。激發CD40信號能增加胃癌細胞對化療藥物的敏感性，為臨床上針對胃癌的輔助化療提供了一條新的途徑，盡管其機制仍不確切;同時，可改善腫瘤患者的免疫缺陷，提高患者的耐受性。

5.5 CD40L與胃癌基因治療 CD40L基因治療已進入臨床試驗，基本策略是在體外將CD40L基因通過腺病毒載體導入自身腫瘤細胞或成纖維母細胞再回輸體內。CD40L轉染腫瘤細胞后可使腫瘤細胞轉變為抗原呈遞細胞的刺激子，將腫瘤抗原呈遞給T細胞，增強細胞毒性T淋巴細胞的特異性殺傷功能，而且CD40L基因聯合其他免疫基因，如IL-12、CD80或腫瘤相關抗原基因對腫瘤的治療效果更好［23］。

6 結語

腫瘤處一個動態的環境中，腫瘤微環境和對免疫細胞的反應也比人們想象得復雜，多環節、多靶點、多種抗腫瘤機制的聯合作用可能為推動腫瘤免疫治療進步的新方向。CD40-CD40L的作用特點為多靶點、多效應，多數靶基因與胃癌細胞生長或凋亡相關，因而顯現出一定優勢，盡管CD40系統用于胃癌治療的臨床研究中顯示出的效果并不讓人滿意，可能的有關原因是腫瘤在其發生發展過程中形成了自身的抵抗和免疫逃逸機制;另一方面是免疫治療是否能有效實施，如腫瘤抗原、抗原呈遞細胞的獲取、疫苗的制備等。

目前，報道的臨床胃癌免疫治療研究多是一些單中心，小樣本甚至個案，且多數缺乏隨機對照原則，病例納入也沒有明確的標準，實驗中多是選用一些晚期以及之前使用過各種各樣治療的患者，因而嚴重地影響了胃癌免疫治療臨床應用可行性的評價，所以在臨床前實驗所獲取的成果帶動下，組織多中心、大樣本、設計更合理的臨床實驗將是胃癌免疫治療進一步發展的必要過程。

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